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一种基于信誉值的多层委托权益证明共识机制

北方工业大学学报 2024年第1期36卷 118-125页

作者：徐刚姚腾锴孟祥飞高天昊单伯瑜北方工业大学信息学院北京100144

针对委托权益证明共识机制(Delegated Proof of Stake,DPoS)中存在的节点选举不合理、中心化风险增加、节点投票不积极等问题,本文提出一种基于信誉值的多层委托权益证明共识机制(Reputation-based Multilayer Delegated Proof of Stake... 详细信息

针对委托权益证明共识机制(Delegated Proof of Stake,DPoS)中存在的节点选举不合理、中心化风险增加、节点投票不积极等问题,本文提出一种基于信誉值的多层委托权益证明共识机制(Reputation-based Multilayer Delegated Proof of Stake,RM-DPoS)。首先,提出基于信誉值的节点投票票据评估模型,计算节点信誉值,确定节点的投票权重。其次,引入多层委托投票机制,将投票节点分为不同层次,并允许投票节点将投票权重委托给更高一级的代理节点,防止权力过于集中,化解中心化风险。最后,设计了节点激励方案,依据信誉值和沙普利值进行代币奖励和惩罚,鼓励节点积极投票,维护系统稳定性。实验结果表明,RM-DPoS能够有效解决DPoS共识机制中的问题,能够防范中心化风险,增强系统的稳定性和安全性,具有广泛的应用潜力。

关键词：委托权益证明共识机制信誉值多层委托投票沙普利值

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面向6G物联网设备协同的区块链动态分片

计算机工程 2024年第1期50卷 50-59页

作者：蔡梓越谭北海余荣黄旭民王思明广东工业大学自动化学院广东广州510006 广东工业大学集成电路学院广东广州510006

随着物联网规模化应用的不断落地,海量设备协同工作,产生了大量高价值数据。这些数据若得不到有效的安全保障,就容易遭受数据滥用、隐私泄露以及数据篡改等威胁。因此,去中心化、不可篡改、安全的区块链分片网络逐步取代传统的集中式网... 详细信息

随着物联网规模化应用的不断落地,海量设备协同工作,产生了大量高价值数据。这些数据若得不到有效的安全保障,就容易遭受数据滥用、隐私泄露以及数据篡改等威胁。因此,去中心化、不可篡改、安全的区块链分片网络逐步取代传统的集中式网络,被应用到该场景中。然而,区块链分片网络受限于复杂环境以及高比例跨片协同事务。针对上述问题,提出一种面向6G物联网设备协同的区块链动态分片优化方案。设计分片系统架构,建立整个系统的吞吐量模型、安全模型以及时延模型。在此基础上,提出两阶段分片优化策略。第一阶段采用信誉分级分片策略筛选节点,第二阶段采用基于深度强化学习算法的动态分片策略,降低跨片协同事务比例,决策分片数量。两阶段的设计目的是在保证安全的情况下最大程度地提升整个系统的吞吐量。实验结果表明,在面向物联网设备协同的区块链分片场景下,相较于传统的基于单一的信誉分级分片策略、均匀分片策略或者随机分片策略的方案,所提方案在保证安全性的情况下,平均每轮减少50%以上的跨片协同事务比例,有效地提升了系统的吞吐量。

关键词：物联网区块链分片委托拜占庭容错信誉值跨片协同深度强化学习

MC-RHotStuff:面向多链基于信誉的HotStuff共识机制

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计算机研究与发展 2024年第6期61卷 1559-1572页

作者：路宇轩孔兰菊张宝晨闵新平山东大学软件学院济南250100

现有区块链呈现出多链趋势,传统共识算法不具备面向多链的动态扩展性,难以应对大规模联盟链开放使用与封闭运维的矛盾.对此,提出了一种新颖的多链共识方法MC-RHotStuff:节点划分不同的角色,分为待准入节点、备选节点、共识节点,每条工... 详细信息

现有区块链呈现出多链趋势,传统共识算法不具备面向多链的动态扩展性,难以应对大规模联盟链开放使用与封闭运维的矛盾.对此,提出了一种新颖的多链共识方法MC-RHotStuff:节点划分不同的角色,分为待准入节点、备选节点、共识节点,每条工作链都拥有共识节点和备选节点,待准入节点完成准入验证后将成为备选节点;共识节点拥有其他节点不具备的信誉值,做出正确行为的共识节点将提高信誉值,做出错误行为的共识节点将扣除信誉值,通过节点信誉计算及筛选算法MC-Scan来寻找信誉值异常的节点,并从备选节点中选择新的共识节点与异常节点交换.此外,还提出了节点动态调整算法MCSchedule,通过检测每条区块链的交易量从而动态地调整共识节点的数量来达到最优化,既保证区块链系统的高效执行,又提高了节点筛选的速度.为保证当节点数量变化或共识群组成员发生变化时,共识机制能够正常运转,提出了节点状态同步机制MC-Syn.对此进行了大量的实验来验证MC-RHotStuff性能,与现有系统相比,其交易吞吐量和延迟综合提升约15%.

关键词：区块链多链架构信誉值共识算法分布式网络

融合交互信誉度与RSSR的WSNs女巫攻击检测策略

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：滕志军于沥博李明哲苗润升王继红东北电力大学电气工程学院现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室东北电力大学

为抵御无线传感器网络中女巫攻击，保护数据隐私，本文提出一种融合交互信誉度与接收信号强度比的无线传感器网络女巫攻击检测策略（缩写为SD-IR&SR）。在计算节点交互信誉值时引入信誉维护函数和异常修正因子以降低历史交互行为对信誉... 详细信息

为抵御无线传感器网络中女巫攻击，保护数据隐私，本文提出一种融合交互信誉度与接收信号强度比的无线传感器网络女巫攻击检测策略（缩写为SD-IR&SR）。在计算节点交互信誉值时引入信誉维护函数和异常修正因子以降低历史交互行为对信誉值的影响，建立全域信誉值矩阵计算各节点全域信誉均值，保障节点信誉值的公正；将全域信誉均值低于信誉阈值的节点列为不受信节点，设立监测节点利用RSSR值比对法进行检测，以判定该节点是否为女巫节点。仿真结果表明，SD-IR&SR可以有效检测出网络中女巫节点，即使在女巫节点占比50%的网络中依然能够保持较低的丢包率，保障数据完整、低延时的传输，提高无线传感器网络的安全性。

关键词：交互信誉值接收信号强度比女巫攻击无线传感器网络信誉值

基于双重信誉值与多角度权值的抗SSDF攻击协作频谱感知方法

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通信学报 2023年第12期44卷 134-145页

作者：孙志国王钊陈增茂孙溶辰哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为保证协作频谱感知具备较好的抗频谱感知数据篡改(SSDF)攻击能力,提出一种基于双重信誉值与多角度权值的协作频谱感知(DRMW-CSS)方法。首先,以历史本地判决结果进行多次迭代获得评分信誉值,并在此基础上计算出准确率信誉值。其次,以双... 详细信息

为保证协作频谱感知具备较好的抗频谱感知数据篡改(SSDF)攻击能力,提出一种基于双重信誉值与多角度权值的协作频谱感知(DRMW-CSS)方法。首先,以历史本地判决结果进行多次迭代获得评分信誉值,并在此基础上计算出准确率信誉值。其次,以双重信誉值和多个信誉值门限对次级用户(SU)进行筛选。然后,判断SSDF攻击对该筛选方法造成的影响程度,并将其分为3种情况。最后,根据不同情况采用相对应多角度权值数据融合判决方法做出最终的全局决策。仿真结果表明,所提方法在面对不同攻击策略与攻击概率的SSDF攻击时具有良好的感知准确率,相较于传统方法具备更好的抗攻击能力。

关键词：协作频谱感知频谱感知数据篡改信誉值权值

基于RTM信任模型的DPoS共识机制改进研究

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计算机技术与发展 2024年

作者：高玮军张小芳兰州理工大学计算机与通信学院

为了解决传统DPoS共识算法中存在的恶意行为“摇摆节点”问题和因权益分配不均所造成的“财富集中”问题，提出了一种基于RTM信任模型改进的R-DPoS共识算法。首先，该算法根据节点间的信息传播方向与交易关系对网络节点进行集合分类，... 详细信息

为了解决传统DPoS共识算法中存在的恶意行为“摇摆节点”问题和因权益分配不均所造成的“财富集中”问题，提出了一种基于RTM信任模型改进的R-DPoS共识算法。首先，该算法根据节点间的信息传播方向与交易关系对网络节点进行集合分类，在考虑了时间衰减因子等影响因素的条件下分别计算了各节点的直接信任值、推荐信任值以及全局信任值；其次，还引入了节点摇摆度值概念，根据计算得到摇摆值的大小，将相邻共识轮次前后该值的变化情况进行比较，再对摇摆节点作出不同程度下的共识轮次惩罚限制措施；最后，在见证人节点投票过程中，增加了平衡反对票环节，再利用前期得到的综合信誉值，构建了一套新的记账节点选举评估准则，根据每轮计算后得到的节点评估值大小来动态地选择见证人节点，并完成一轮共识过程。仿真实验结果表明：改进后的共识算法相较原始DPoS共识算法、基于奖励机制和信用机制的改进共识算法而言，节点选举成为见证人节点的积极性提高了24%、18%，公平性增加了15%、10%，节点作恶的概率降低了9%、15%。

关键词：区块链信任模型 DPoS共识算法摇摆节点信誉值

计及信誉值和电气距离的分布式电能交易区块链模型

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电力建设 2023年第2期44卷 132-144页

作者：李振伟刘洋许立雄朱廷虎刘任四川大学电气工程学院成都市610065

多微电网间分布式交易可促进新能源的消纳,提高配电网运行的安全性。然而其个体趋利性强和出力不确定性等问题可能使交易主体发生严重违约行为,影响分布式电能交易的经济性。因此,提出计及信誉值和电气距离的多微电网分布式电能交易区... 详细信息

多微电网间分布式交易可促进新能源的消纳,提高配电网运行的安全性。然而其个体趋利性强和出力不确定性等问题可能使交易主体发生严重违约行为,影响分布式电能交易的经济性。因此,提出计及信誉值和电气距离的多微电网分布式电能交易区块链模型。首先,针对分布式电能交易中存在的违约行为,提出基于合约完成率的信誉值评估模型,并结合其报价信息调整购售电主体的交易次序。其次,为促进交易主体选择就近交易和提高交易效率,在智能合约中设计了计及电气距离的交易撮合机制,并提出根据市场进程和自身信誉情况的报价更新策略。再次,为实现配电网运行的安全性,在交易撮合过程中引入了实时动态网络安全校核方法。最后,基于Matlab和IDE-Remix平台对智能合约进行仿真分析,算例结果证明了所提分布式交易机制的合理性和有效性。

关键词：区块链技术多微电网分布式交易信誉值电气距离

业务迁移场景下利用信誉值的拓扑构造激励算法

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西安交通大学学报 2017年第6期51卷 66-72页

作者：张晖任文辉娄亚翔南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室南京210003

针对无线泛在环境下的面向最佳业务迁移的节点快速激励问题,提出一种利用信誉值的新型拓扑构造激励(TCI)算法。首先,建立分层选择模型,为需求节点选择最佳业务迁移小区及中继;然后,提出改进的信誉值计算方法,以准确地反映各协作节点的... 详细信息

针对无线泛在环境下的面向最佳业务迁移的节点快速激励问题,提出一种利用信誉值的新型拓扑构造激励(TCI)算法。首先,建立分层选择模型,为需求节点选择最佳业务迁移小区及中继;然后,提出改进的信誉值计算方法,以准确地反映各协作节点的信誉度;最后,借助拓扑构造算法,实现网络拓扑的自适应调整,从而有效地激励节点参与中继协作。仿真结果表明:TCI算法在业务迁移和节点激励2个方面均表现优异,具有显著的综合优势;与基于随机概率选择的协作激励算法和基于最短距离选择的协作激励算法相比,其业务迁移成功率分别提高了43%和106%;与基于直接信誉值的协作激励算法和基于综合信誉值的协作激励算法相比,其能够促使非合作节点更早(即前3个周期)采用协作态度。

关键词：无线泛在环境业务迁移信誉值节点协作节点激励

移动边缘计算中基于信誉值的智能计算卸载模型研究

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通信学报 2020年第7期41卷 141-151页

作者：亓晋孙海蓉巩锟许斌张顺颐孙雁飞南京邮电大学物联网学院江苏南京210003 南京邮电大学自动化学院、人工智能学院江苏南京210003 南京邮电大学计算机学院江苏南京210003

针对移动边缘计算环境下,爆炸式增长的物联网智能移动终端处理计算密集型和时延敏感型新兴移动应用时,面临的高时延、高能耗和低可靠性等问题,提出综合考虑时延和能耗的卸载决策模型和基于信誉值的计算资源博弈分配模型,并分别利用改进... 详细信息

针对移动边缘计算环境下,爆炸式增长的物联网智能移动终端处理计算密集型和时延敏感型新兴移动应用时,面临的高时延、高能耗和低可靠性等问题,提出综合考虑时延和能耗的卸载决策模型和基于信誉值的计算资源博弈分配模型,并分别利用改进粒子群算法和拉格朗日乘数法求解。仿真结果表明,所提方法可满足新兴智能应用对于低时延、低能耗和高可靠性的服务需求,可有效实现计算卸载资源的整体优化配置。

关键词：移动边缘计算信誉值博弈分配卸载决策资源配置